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加入凝膠電解質以后,鋰離子聚合物電池和一般鋰離子電池又有什么不同呢?雖然這兩種電池在性能表現上非常相似,但是鋰離子聚合物作為固態(tài)電解質替代了多孔隔膜。凝膠電解質只是增加了離子電導。聚合物鋰離子電池并沒有像一些分析家預測的那樣流行。它的性和低制造成本還沒有被認識到。因為其容量并沒有得到提高,實際上,容量比標準鋰離子電池還有輕微減少。聚合物鋰離子電池的市場在超薄幾何形狀電源的應用上,例如信用卡電源等類似的應用。
當前的聚合物多是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,當內部采用有機電解質時,即使液體很熱也不爆炸,因為鋁塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是的,如果瞬間電流足夠大,發(fā)生短路,則電池自燃或爆裂并非不可能,手機和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
聚合物電池的固態(tài)電解質離子電導率低,目前重要是加入了一些添加劑使其成為凝膠電解質,以改善電導率。這也只是新增了離子電導,不似鋰離子電池的電導率保持一個穩(wěn)定的值,而不會受輔助材料質量的影響。聚合物電池的容量并無有效提升,與標準容量的鋰離子電池相比還有所減少。
聚合物鋰電池的特點
1、單體電池的工作電壓高達3.6v~3.8v遠鎳氫和鎳鎘電池的1.2V電壓。
2、容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5倍,或者更高。
3、自放電小,在放置很長時間后其容量損失也很小。
4、壽命長,正常使用其循環(huán)壽命可達到500次以上。
5、沒有記憶效應,在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6、安全性能好
聚合物鋰電池膨脹的原因
封裝不良:制作過程中空氣水分進入電芯內部,引起電解液分解產生氣體。
電芯含水超標:在工序過程中,一旦水含量超標,電解液會失效產生氣體。
腐蝕:聚合物軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕,鋁層被反應消耗,失去對水的阻隔作用,發(fā)生脹氣。
表面破損:受到外力損壞,刺穿導致水分進入電芯內部。鋰金屬暴露在空氣中時,會與氧氣產生激烈的氧化反應。
磕碰:鋁材質很容易變形,輕輕一磕就會,電芯越大,氣袋越大,就越容易損壞。
短路:正負極接觸導致短路,聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
內部短路:聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會造成內部斷路,從而鼓包。
過充、過放:聚合物軟包電池被過充或過放,加上保護板異常,電池芯會發(fā)生嚴重鼓氣。
聚合物鋰離子電池在全球技術成熟并商業(yè)化已經2年多時間了,雖然銷量在快速增長,但其市場份額尚低于10%,與液態(tài)鋰電90%的市場份額無法相比,大大低于人們的預期。由于各種原因,市場上聚合物鋰電池的價格普遍要液態(tài)鋰電,但是,由于移動電器的競爭模式正在悄悄地發(fā)生變化,特別是聚合物電池給移動電器帶來的設計價值創(chuàng)新(如4mm厚度以下的性能、大型規(guī)格電池),聚合物電池正被越來越多的手機、移動DVD等設計人員所認識,因而聚合物鋰電池廠商還是信心十足,堅信聚合物鋰電池的時代一定會到來??梢詮氖謾C的發(fā)展看聚合物鋰離子電池的發(fā)展趨勢。特別近兩年來移動電源的發(fā)展得到了市場普遍認可,隨著智能手機的普及耗電量不斷增加,移動電源的出現將會改變聚合物鋰離子電池的劣勢,新一代的移動電源以明能移動電源為代表采用聚合物鋰離子電池,其具備電池容量大等相對優(yōu)點。隨著技術的完善,會慢慢改進。
鋰電池芯過充到電壓高過4.2V后,會逐漸造成不良反應。過充電壓愈高,危險因素也跟隨愈高。鋰電芯電壓高過4.2V后,電池正極材料內剩余的鋰原子總數不上一半,這時存儲格經常撐不住,讓電池造成的容積損害。假如再次電池充電,因為負級的存儲格早已裝滿了鋰原子,后面的鋰金屬會沉積于電池正極材料表面。這種鋰原子會由負級表面往鋰離子電池來的方位冒出網狀結構結晶體。這種鋰金屬結晶體會透過膈膜,使正負短路故障。有時候在短路故障產生前電池就先發(fā)生爆炸,這是因為在過充全過程,鋰電池電解液等原材料會溶解造成汽體,促使電池機殼或壓閥發(fā)脹裂開,讓O2進來與沉積在負級表面的鋰原子反映,從而發(fā)生爆炸。
對鋰離子電池電池的維護,至少要包括:電池充電電壓限制、放電電壓低限、及電流量限制三項。一般鋰電池同組,除開鋰電池芯外,都會出現一片鋰電池保護板,那片鋰電池保護板關鍵便是給予這三項維護??墒牵囯姵乇Wo板的這三項維護顯而易見是遠遠不夠的,全世界鋰電池爆炸事故或是再傳。要電池系統(tǒng)軟件的安全系數,務必對電池爆炸的原因,開展更細致的剖析。
聚合物電池的極片上面有卡粉在倒絲機成電池及其注液后,卡粉會在電池中伴隨著鋰電池電解液的活動而健身運動,運動到一些非常容易出問題的地區(qū),例如隔膜有缺陷的地區(qū),將有可能導致電池發(fā)生微短路,自放電大等問題。聚合物電池的極片壓片糖果薄厚達不上規(guī)定,先會導致電池的壁厚達不上規(guī)定,另處,極片壓片糖果薄厚不一樣,活性物質中的微孔板也會不一樣,那樣注液時極片消化吸收的鋰電池電解液量不一樣,會導致電池特性的區(qū)別。